JP2813014B2 - Rotary pump inlet speed distribution controller - Google Patents
Rotary pump inlet speed distribution controllerInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、回転ポンプにおける改良に関するものであ
って、更に詳細には、ロータの上流側の速度分布を修正
することによって回転ポンプの性能を向上させる技術に
関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improvement in a rotary pump, and more particularly to a technique for improving the performance of a rotary pump by correcting a speed distribution on an upstream side of a rotor. It is.
従来技術 殆どの従来の回転ポンプにおける設計手順は、ロータ
ハブからチップにかけて一様なポンプインレット速度が
存在することを仮定している。しかしながら、従来の回
転ポンプにおけるインレット（入口）速度分布は一様な
ものではない。非一様ポンプインレット速度は、部分的
には、境界層から発生し、且つ部分的には、カスケード
によって誘発される入射（CII）で効果は角度から発生
する。（この点に関しては、例えば、Scholz,Norbert著
の「カスケードの空気力学（Aerodynamics of Cascad
es）」、英語改定版AGARD1977、211頁、を参照するとよ
い） 典型的に設計されたインデューサ先端ハブ−チップブ
レード角度分布は、 Ｒ・tanβ＝一定 尚、Ｒ＝ハブとチップの間の位置における半径 β＝Ｒに対応するブレード角度 で表わされる式によって表示することが可能である。PRIOR ART The design procedure in most conventional rotary pumps assumes that there is a uniform pump inlet speed from the rotor hub to the tip. However, the inlet (inlet) speed distribution in the conventional rotary pump is not uniform. Non-uniform pump inlet velocities arise, in part, from the boundary layer, and, in part, at cascade-induced incidence (CII), the effect arises from angles. (In this regard, for example, see Scholz, Norbert, "Aerodynamics of Cascad.
es) ", English revised version of AGARD 1977, p. 211) Typically designed inducer tip hub-tip blade angle distribution is: R tanβ = constant where R = position between hub and tip Can be represented by an expression represented by a blade angle corresponding to a radius β = R at
実際の非一様流れにおいては、ブレードが上述した式
に基づいて構成される場合には、チップは予測されるも
のよりもより高い入射角度を経験することとなる。ハブ
は、予測されるものよりもかなり低い入射角度を有する
こととなる。従って、従来の設計手順では、より減少し
たポンプ吸引能力となり且つ減少したポンプ効率とな
る。In a real non-uniform flow, if the blade is configured according to the above equation, the tip will experience a higher angle of incidence than expected. The hub will have a much lower angle of incidence than expected. Thus, the conventional design procedure results in a reduced pump suction capacity and reduced pump efficiency.
目 的 本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、上
述したごとき従来技術の欠点を解消し、高効率であり、
且つ低コストの回転ポンプを提供することを目的とす
る。Objective The present invention has been made in view of the above points, and eliminates the disadvantages of the prior art as described above, is highly efficient,
Another object of the present invention is to provide a low-cost rotary pump.
構 成 本発明によれば、ハウジング、前記ハウジングに回転
可能に取付けられておりハブ回転表面を具備する上流側
端部を持ったロータ、各々が先端エッジを持っており各
先端エッジが実質的に同一の軸方向位置において前記ハ
ブ回転表面と交差し前記交差部が先端エッジハブ半径R
HUBである半径の第一円を画定しており各ロータブレー
ドがチップで終端し前記チップが半径RTIPを持った第二
円を画定しており前記ハブ回転表面から半径方向に延在
する複数個のロータブレード、前記ロータ内へ流れを導
入するために前記ハウジングに取付けられている流れダ
クト、を有しており、前記流れダクトは、前記ロータの
上流側であって実施的に一定の半径ROを持った第一セク
ションと、前記チップの上流側であるが前記第一セクシ
ョンの下流側における先細第二セクションと、前記第二
セクションの下流側であってRTIPにほぼ等しい半径RTを
持った第三セクションとを有しており、前記流れダクト
が、次式、 又は、 であって、ｎ＝２、尚Re≦2300、 ｎ＝２＋0.00432（Re−2300）、尚2300≦Re≦3200、 ｎ＝3Re1/12、尚Re≦3200、 σ＝RHUB/RT, 0.8≦Ｋ≦１、 によって決定される幾何学的形状を有することを特徴と
する回転ポンプ、が提供される。In accordance with the present invention, a housing, a rotor rotatably mounted to the housing and having an upstream end having a hub rotating surface, each having a leading edge, wherein each leading edge is substantially At the same axial position, it intersects the hub rotating surface and the intersection is the leading edge hub radius R
A plurality of HUBs defining a first circle of radius, each rotor blade terminating at a tip and the tip defining a second circle having a radius R TIP extending radially from the hub rotation surface. A rotor duct, a flow duct attached to the housing for introducing flow into the rotor, the flow duct being upstream of the rotor and having a substantially constant radius. A first section with R O , a tapered second section upstream of the chip but downstream of the first section, and a radius R T downstream of the second section and approximately equal to R TIP. And a third section having the following formula: Or Where n = 2, where Re ≦ 2300, n = 2 + 0.00432 (Re−2300), where 2300 ≦ Re ≦ 3200, n = 3Re 1/12 , where Re ≦ 3200, and σ = R HUB / RT , 0.8 ≦ K ≦ 1, a rotary pump having a geometric shape determined by:
上述の式によって決定される先細乃至は収束性のイン
レットダクトを使用することにより、ロータブレードを
有するロータの境界層流れ及び独特の幾何学的形状（Ｒ
・tanβ＝一定）が補償される。この先細乃至は収束性
のダクトは、ロータブレード内に導入される流体内に実
質的に一様な速度分布を与える効果を有している。By using a tapered or converging inlet duct determined by the above equation, the boundary layer flow and unique geometry (R
(Tan β = constant) is compensated. The tapering or converging duct has the effect of providing a substantially uniform velocity distribution in the fluid introduced into the rotor blade.
実施例 以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的実施の態
様について詳細に説明する。EXAMPLES Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第１図を参照すると、本発明の好適実施例が示されて
おり、それは、本発明に基づいて構成された回転ポンプ
10の構成要素を示している。このポンプは、ハウジング
12を有しており、その中には、シャフト16とインペラー
18とを具備する回転可能なロータ14が収納されている。Referring to FIG. 1, there is shown a preferred embodiment of the present invention, which is a rotary pump constructed in accordance with the present invention.
Shows 10 components. This pump has a housing
12 with a shaft 16 and an impeller
And a rotatable rotor 14 having the same.
ロータ14は、ハブ回転表面20を具備する上流側端部を
有している。複数個のロータブレード22が、ハブ回転表
面から半径方向外側に延在している。ハブ回転表面及び
ブレード22を有する回転ポンプ10の部分は、通常、イン
デューサと呼称される。しかしながら、その他の実施例
に関して後に説明する如く、本発明の原理を実施化する
回転ポンプは、必ずしもインデューサを必要とするもの
ではない。従って、本発明の技術的範囲における不明確
性を回避するために、インデューサブレードは、本明細
書においては、大略ロータブレードとして説明する。各
ロータブレード22は先端エッジ24を有している。ブレー
ド22は軸方向に整合されている。従って、半径RHUBを有
する円26は、各先端エッジ24とハブ回転表面20との交差
部によって決定され且つ形成される。（第２図参照）
（RHUBは、先端エッジハブ半径として知られている。）
各ロータブレード22は、チップ28で終端している。チッ
プ28は、半径RTIPを持った第二の円30を決定している。The rotor 14 has an upstream end with a hub rotation surface 20. A plurality of rotor blades 22 extend radially outward from the hub rotation surface. The portion of the rotary pump 10 that has a hub rotating surface and blades 22 is commonly referred to as an inducer. However, as will be described later with respect to other embodiments, a rotary pump embodying the principles of the present invention does not necessarily require an inducer. Accordingly, to avoid ambiguity in the scope of the present invention, inducer blades are described herein generally as rotor blades. Each rotor blade 22 has a leading edge 24. Blade 22 is axially aligned. Thus, a circle 26 having a radius R HUB is defined and formed by the intersection of each leading edge 24 and the hub rotation surface 20. (See Fig. 2)
(R HUB is known as the leading edge hub radius.)
Each rotor blade 22 terminates in a tip 28. Tip 28 defines a second circle 30 having a radius R TIP .
回転ポンプ10に対するインレット流れダクトは大略32
で示してある。ロータ14の上流側における第一セクショ
ンＡは、実質的に一定の半径R0を有している。ブレード
チップ28の上流側であるが第一セクションＡの下流側で
ある第二セクションＢは先細形状即ち収束性である。第
二セクションの下流側の第三セクションＣは、半径RTで
あり、その半径はRTIPよりも多少大きい（即ち、チップ
28に対してクリアランスを与えるのに十分な大きさ）。
流れダクト32は、次式、 ｎ＝２、Re≦2300 ｎ＝２＋0.00432（Re−2300）、 2300≦Re≦3200、 ｎ＝3Re1/12、尚Re≧3200、 σ＝RHUB/RT、 0.8≦Ｋ≦１、 によって決定される幾何学的形状を有している。Inlet flow duct for rotary pump 10 is approximately 32
Indicated by The first section A upstream of the rotor 14 has a substantially constant radius R0 . The second section B, upstream of the blade tip 28 but downstream of the first section A, is tapered or convergent. The third section C, downstream of the second section, has a radius R T , which is slightly larger than R TIP (ie, tip
Large enough to provide clearance for 28).
The flow duct 32 is: n = 2, Re ≦ 2300 n = 2 + 0.00432 (Re−2300), 2300 ≦ Re ≦ 3200, n = 3Re 1/12 , where Re ≧ 3200, σ = R HUB / RT , 0.8 ≦ K ≦ 1, Have a geometric shape determined by
式（１）は、以下のごとき理論的考察によって得られ
る。即ち、文献によれば、先細即ち収束性のダクト内に
おける境界層は、末広がり又は一定な面積のダクトにお
けるよりもかなり薄い。第３図は、Schlichting,H.「境
界層理論（Boundary−Layer Theory）」、1979、マク
グロウヒル出版、669頁から抜粋したグラフである。こ
のグラフは、先細ダクト、末広がりダクト及び一定断面
積ダクトにおけるそれぞれの速度分布を示している。そ
の横軸は、無次元単位でのダクトの中心からの位置に対
応している。尚、 ｙ＝ダクト中心からの距離 ｂ＝ダクトの直径 更に、このグラフの縦軸は無次元単位での速度に対応
している。Equation (1) is obtained by theoretical considerations as follows. That is, according to the literature, the boundary layer in a tapered or converging duct is much thinner than in a diverging or constant area duct. FIG. 3 is a graph extracted from Schlichting, H. "Boundary-Layer Theory", 1979, McGraw-Hill Press, p. 669. This graph shows the respective velocity distributions in the tapered duct, the divergent duct, and the constant-area duct. The horizontal axis corresponds to a position from the center of the duct in a dimensionless unit. Y = distance from the center of the duct b = diameter of the duct Further, the vertical axis of this graph corresponds to the speed in a dimensionless unit.
ｕ＝局所的速度 Ｕ＝最大速度（即ち、パイプ中心における速度） これらの曲線は、−８゜及び４゜の間の半円錐（包含
した）角度を有するダクトに対する速度分布を表わして
おり、負の記号は、先細（収束性）ダクトを表わしてい
る。この図から理解される如く、先細即ち収束性ダクト
の場合には、境界層が非常に薄くなっている。従って、
ロータブレードのすぐ上流側に先細即ち収束性のダクト
を使用する場合には、インレット（入口）速度分布は実
質的に一様となり、且つハブからチップへの先端エッジ
ブレード角度分布Ｒ・tanβは正確なものとなる。一様
な速度分布に対して設計されたＲ・tanβは、非一様速
度分布にマッチさせることを必要とする複雑な形状のも
のよりも製造が簡単であり且つ記述が簡単である。この
先細乃至は収束性のインレットがない場合には、性能を
最適化するためには、ロータの先端エッジブレードは、
複雑な形状とせねばならず且つ製造は困難なものとな
る。u = local velocity U = maximum velocity (i.e. velocity at the center of the pipe) These curves represent the velocity distribution for ducts having a half-cone (inclusive) angle between -8 ° and 4 °, negative Symbol represents a tapered (convergent) duct. As can be seen, in the case of a tapered or converging duct, the boundary layer is very thin. Therefore,
If a tapering or converging duct is used just upstream of the rotor blades, the inlet velocity distribution is substantially uniform and the tip-to-edge blade angle distribution Rtan tanβ from hub to tip is accurate. It becomes something. An R · tan β designed for a uniform velocity distribution is simpler to manufacture and simpler to describe than a complex shape that needs to match a non-uniform velocity distribution. In the absence of this tapered or convergent inlet, to optimize performance, the leading edge blade of the rotor should be
It must have a complex shape and is difficult to manufacture.
先細乃至は収束性のパイプを使用することによる余分
の損失が発生する可能性がある問題が提起されるかも知
れない。しかしながら、その他の文献を参照すると、先
細乃至は収束性のダクトに対してはそのような損失は比
較的小さなものである。第４図のグラフは、その図面中
に34で示したモデルに対して与えられた圧力損失を示し
ている。（この図面は、S.A.E.航空宇宙応用熱力学マニ
ュアル（Aerospace Applied Thermodynamics Manua
l）、第二版、1969、19頁からの抜粋である。）第４図
は、半径Ｒにより先細乃至は収束するパイプを仮定して
いるが、このモデルは、問題とするインレットダクトの
先細乃至は収束性の形状から発生することのある最悪の
圧力損失に関する近似を与えている。本発明の予期する
目的の場合には、問題となるインレットダクトはr/d2≦
0.12の比を有しており、従ってKtは出口速度ヘッドの３
％未満である。この圧力損失は、マッチした設計の利点
によって保証されるものよりも大きい。A problem may be raised where extra losses can occur due to the use of tapering or converging pipes. However, referring to other references, such losses are relatively small for tapering or converging ducts. The graph of FIG. 4 shows the pressure drop given for the model indicated at 34 in that figure. (This drawing is based on the SAE Aerospace Applied Thermodynamics Manua
l) Second edition, 1969, excerpt from page 19. FIG. 4 assumes a pipe that tapers or converges with radius R, but this model relates to the worst pressure drop that can result from the tapering or converging shape of the inlet duct in question. Gives an approximation. For the anticipated purpose of the present invention, the inlet duct in question is r / d 2 ≦
Has a ratio of 0.12, so Kt is 3
%. This pressure drop is greater than that guaranteed by the benefits of a matched design.
ロータ38の前方における先細乃至は収束性ダクト36の
概略的な構成を第５図に示してある。上述した説明に鑑
みて、ダクトの収縮に起因する全圧力損失は最小である
と仮定される（即ち、本発明のインレットダクトは、第
４図に関して上に説明した仮定となっている円の半径に
よって形成される急激性よりも緩和された湾曲を有して
いるからである。）。The schematic configuration of the tapering or converging duct 36 in front of the rotor 38 is shown in FIG. In view of the above description, it is assumed that the total pressure loss due to the contraction of the duct is minimal (i.e., the inlet duct of the present invention has the radius of the circle which is the assumption described above with respect to FIG. 4). Because it has a curvature that is less than the sharpness formed by the
セクションＢにおいての速度が一定（即ち、境界層は
無視可能）であると仮定すると、次式が得られる。Assuming that the velocity in section B is constant (ie, the boundary layer is negligible), we have:
尚、Ｑ＝流量、Ｂ＝ブレード先端エッジ速度且つ Ａ＝π（RT 2−RHUB 2） （３） 従って、 を式（４）内に代入すると、次式が得られる。 In addition, Q = flow rate, B = blade tip edge speed and A = π ( RT 2 −R HUB 2 ) (3) Is substituted into Equation (4), the following equation is obtained.
（この方程式に関して、TT≒RTIPを仮定している。） Schlichting,H.調「境界層理論（Boundary−Layer T
heory）」、1979、マクグロウヒル出版、559頁の文献に
記載される如く、完全に発達したパイプ流れの速度分布
は次式で表わされる。 (It is assumed that T T ≒ R TIP for this equation.) Schlichting, H. Ton, “Boundary-Layer T
heory), 1979, McGraw-Hill Press, p. 559, the velocity distribution of a fully developed pipe flow is given by:
尚、 ｎ＝２、Re≦2300、 ｎ＝２＋0.00432（Re−2300）、 尚2300≦Re≦3200、 ｎ＝3Re1/12、尚Re≧3200、 Ａ＝セクションＡにおける平均速度、 UMAX＝Ｋ。 N = 2, Re ≦ 2300, n = 2 + 0.00432 (Re−2300), 2300 ≦ Re ≦ 3200, n = 3Re 1/12 , Re ≧ 3200, A = average speed in section A, U MAX = K.
本発明者等の研究によれば、0.8≦Ｋ≦１の条件は、
妥当な一様なインデューサ先端エッジ分布を得ることが
可能である。According to the study of the present inventors, the condition of 0.8 ≦ K ≦ 1 is:
It is possible to obtain a reasonably uniform inducer tip edge distribution.
前記式（５）及び（６）をR0について解くと、次式
（７）が得られる。Solving Equations (5) and (6) for R 0 yields the following Equation (7).
ある場合には、点線40で示した如く、ロータが実際に
セクションＡ内に突出する場合もある。保守的な設計プ
ラクティスでは、このような推定も包含している。従っ
て、その結果得られる使用可能な式は、上に記載した式
（１）である。 In some cases, as shown by dotted line 40, the rotor may actually protrude into section A. Conservative design practices include such assumptions. Thus, the resulting usable equation is equation (1) described above.
先細乃至は収束性のインレットダクトを使用すること
により、ブレードチップの上流側の速度分布を一様な流
れに修正し、その際に簡単なロータブレードハブ対チッ
プブレード角度分布を流れにマッチさせることを可能と
する便利な方法を提供している。この簡単なブレード構
成は、ロータの製造コストを低下させている。流れのマ
ッチングが良好となるので、ポンプの吸引性能が改善さ
れると共に、ポンプの動作寿命が改善される。本発明者
等と研究によれば、本発明のインレットダクトを使用す
ることにより、吸引能力が最大で20％改善され且つ効率
が最大で５％改善されることが判明した。Correcting the velocity distribution upstream of the blade tip to a uniform flow by using a tapered or convergent inlet duct, while matching a simple rotor blade hub to tip blade angle distribution to the flow Provides a convenient way to enable This simple blade configuration reduces the manufacturing costs of the rotor. Since the flow matching is good, the suction performance of the pump is improved and the operating life of the pump is improved. Studies with the present inventors have shown that use of the inlet duct of the present invention improves suction capacity by up to 20% and efficiency by up to 5%.
再度第１図を参照して、動作に付き説明すると、外部
駆動力源（不図示）からトルクがロータ14へ印加され
る。流体が、インレットダクト32の先細乃至は収束性セ
クションＢを介して導入される。境界層を減少させるこ
とにより、速度分布が実質的に一様とされる。次いで、
流れはインデューサのインデューサブレード22の間を進
行し、ついでインペラー18を介して流れる。次いで、こ
の流れは、出口、ダクト42を介して半径方向に排出され
る。Referring to FIG. 1 again, the operation will be described. Torque is applied to the rotor 14 from an external driving force source (not shown). Fluid is introduced through the converging or converging section B of the inlet duct 32. By reducing the boundary layer, the velocity distribution is made substantially uniform. Then
The flow proceeds between the inducer blades 22 of the inducer and then flows through the impeller 18. This stream is then discharged radially through an outlet, duct 42.
上述した如く、インデューサ／インペラー、上述した
実施例の組合せは、高吸引性能及び高排出圧力への適用
に対して望ましいものではあるが、本発明はこれらの実
施例にのみ限定されるべきものではない。As mentioned above, the combination of the inducer / impeller and the embodiments described above is desirable for high suction performance and high discharge pressure applications, but the invention should be limited only to these embodiments. is not.
第６図は、大略46で示されたロータ／インデューサを
有しており且つ前の実施例に設けたインペラーが存在し
ない回転ポンプ44を示している。第６図の実施例は、高
吸引性能及び低排出圧力への適用に望ましいものであ
る。流体は、先細乃至は収束性インレットダクト48を介
して流れ、そのダクトは流体内に一様な速度分布を発生
させる。次いで、その流体は、インデューサ／ロータブ
レード50を介して流れ、且つ最終的に出口ダクト52を介
して軸方向に排出される。FIG. 6 shows a rotary pump 44 having a rotor / inducer indicated generally at 46 and without the impeller provided in the previous embodiment. The embodiment of FIG. 6 is desirable for high suction performance and low discharge pressure applications. Fluid flows through a tapered or convergent inlet duct 48, which creates a uniform velocity distribution within the fluid. The fluid then flows through inducer / rotor blades 50 and ultimately exits axially through outlet duct 52.
第７図は、ロータ／インペラー54を有しており且つ前
の実施例の何れかに設けたインデューサが存在しない回
転ポンプ52を示している。第７図の実施例は、高排出圧
力／低吸引性能への適用に望ましいものである。流体
は、先細乃至は収束性インレット56を介し、且つインペ
ラーブレード58を介して流れ且つ出口ダクト60から半径
方向外部へ排出される。FIG. 7 shows a rotary pump 52 having a rotor / impeller 54 and no inducer present in any of the previous embodiments. The embodiment of FIG. 7 is desirable for application to high discharge pressure / low suction performance. Fluid flows through the tapered or converging inlet 56 and through the impeller blades 58 and exits radially outward from the outlet duct 60.
以上、本発明の具体的実施の態様に付いて詳細に説明
したが、本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきも
のではなく、本発明の技術的範囲を逸脱することなしに
種々の変形が可能であることは勿論である。例えば、第
１図、第６図及び第７図において、インレットダクトに
おける先細乃至は収束性は直線的にテーパーした形状の
ものとして示してある。しかしながら、このダクトは、
R0が実質的に一定の速度分布を与えるように上述した式
の条件を満足するようなものである限り、種々の形状を
取りうるものであって、例えば滑らかに湾曲した形状と
することも、可能である。As described above, the specific embodiments of the present invention have been described in detail. However, the present invention is not limited to these specific examples, and various modifications may be made without departing from the technical scope of the present invention. Is of course possible. For example, in FIGS. 1, 6 and 7, the taper or convergence of the inlet duct is shown as having a linearly tapered shape. However, this duct
As long as R 0 satisfies the condition of the above equation so as to give a substantially constant velocity distribution, it can take various shapes, for example, it can be a smoothly curved shape. Is possible.
第１図はインデューサ／インペラー回転ポンプを示した
本発明の好適実施例の部分断面概略側面図、第２図は第
１図の２−２線に沿ってとった回転ポンプの端面図、第
３図は平坦な壁を有する先細乃至は末広がりチャンネル
における速度分布を示したグラフ図、第４図は収縮パイ
プ内の圧力損失を示したグラフ図、第５図は理論的考察
のために有用な本発明の原理を使用した回転ポンプのモ
デルを示した説明図、第６図はインデューサを持った回
転ポンプを有する本発明の好適実施例の一部断面概略側
面図、第７図はインペラーを持った回転ポンプを有する
本発明の好適実施例の一部断面概略図、である。 （符号の説明） 10:回転ポンプ、12:ハウジング 14:ロータ、18:インペラー 20:ハブ回転表面、22:ロータブレード 24:先端エッジ、28:チップ1 is a partial cross-sectional schematic side view of a preferred embodiment of the present invention showing an inducer / impeller rotary pump, FIG. 2 is an end view of the rotary pump taken along line 2-2 of FIG. 3 is a graph showing a velocity distribution in a tapered or divergent channel having a flat wall, FIG. 4 is a graph showing a pressure loss in a contraction pipe, and FIG. 5 is useful for theoretical considerations. FIG. 6 is an explanatory view showing a model of a rotary pump using the principle of the present invention. FIG. 6 is a partial cross-sectional schematic side view of a preferred embodiment of the present invention having a rotary pump having an inducer. FIG. FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view of a preferred embodiment of the present invention having a rotary pump with the pump. (Explanation of symbols) 10: rotary pump, 12: housing 14: rotor, 18: impeller 20: hub rotating surface, 22: rotor blade 24: tip edge, 28: tip
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−36099（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−100100（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−184199（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F04D 29/44 F04D 29/18Continuation of the front page (56) References JP-A-63-36099 (JP, A) JP-A-55-100100 (JP, U) JP-A-62-184199 (JP, U) (58) Fields investigated (Int) .Cl. 6 , DB name) F04D 29/44 F04D 29/18
Claims (4)
取付けられておりハブ回転表面を具備する上流側端部を
持ったロータ、各々が先端エッジを持っており各先端エ
ッジが実質的に同一の軸方向位置において前記ハブ回転
表面と交差し前記交差部が先端エッジハブ半径RHUBであ
る半径の第一円を画定しており各ロータブレードがチッ
プで終端し前記チップが半径RTIPを持った第二円を画定
しており前記ハブ回転表面から半径方向に延在する複数
個のロータブレード、前記ロータ内へ流れを導入するた
めに前記ハウジングに取付けられている流れダクト、を
有しており、前記流れダクトは、前記ロータの上流側で
あって実質的に一定の半径ROを持った第一セクション
と、前記チップの上流側であるが前記第一セクションの
下流側における先細第二セクションと、前記第二セクシ
ョンの下流側であってRTIPにほぼ等しい半径RTを持った
第三セクションとを有しており、前記流れダクトが、次
式、 又は、 であって、ｎ＝２、尚Re≦2300、 ｎ＝２＋0.00432（Re−2300）、尚2300≦Re≦3200、 ｎ＝3Re1/12、尚Re≦3200、 σ＝RHUB/RT, 0.8≦Ｋ≦１、 によって決定される幾何学的形状を有することを特徴と
する回転ポンプ。1. A housing, a rotor rotatably mounted to the housing and having an upstream end having a hub rotating surface, each having a leading edge, each leading edge being substantially the same axis. A second circle having a radius that is the leading edge hub radius R HUB , intersecting the hub rotating surface at a directional position, wherein each rotor blade terminates at a tip and the tip has a radius R TIP . A plurality of rotor blades defining a circle and extending radially from the hub rotation surface; and a flow duct attached to the housing for introducing flow into the rotor; The flow duct has a first section upstream of the rotor and having a substantially constant radius R O , and a tapered second section upstream of the tip but downstream of the first section. A second section and a third section downstream of the second section and having a radius R T approximately equal to R TIP , wherein the flow duct has the following formula: Or Where n = 2, where Re ≦ 2300, n = 2 + 0.00432 (Re−2300), where 2300 ≦ Re ≦ 3200, n = 3Re 1/12 , where Re ≦ 3200, and σ = R HUB / RT , 0.8 ≦ K ≦ 1, a rotary pump having a geometric shape determined by:
タがブレードを持ったインデューサを有しており、前記
ロータブレードが前記インデューサのブレードであるこ
とを特徴とする回転ポンプ。2. The rotary pump according to claim 1, wherein said rotor has an inducer having a blade, and said rotor blade is a blade of said inducer.
タは、更に、前記インデューサの下流側においてインペ
ラーを有することを特徴とする回転ポンプ。3. The rotary pump according to claim 2, wherein said rotor further has an impeller downstream of said inducer.
タは、ブレードを持ったインペラーを有しており、前記
ロータブレードが前記インペラーのブレードであること
を特徴とする回転ポンプ。4. The rotary pump according to claim 1, wherein said rotor has an impeller having blades, and said rotor blades are blades of said impeller.
Applications Claiming Priority (2)
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